Tudo o que você precisa saber sobre a borracha de silicone líquida

Um material de Borracha de Silicone Líquido é um elastômero de duas partes curado com platina que pode ser injetado em uma cavidade de molde fabricar uma peça. O LSR é muito versátil na indústria de elastômeros e é visto em todo um espectro de peças, desde produtos de consumo até dispositivos médicos e tudo mais.

A faixa de temperatura operacional para LSR pode estar entre -65°C e 150°C, com picos curtos para 260°C. Com pós-cura, oferece um conjunto de compressão muito baixo e pode atender a baixa desgaseificação até TML < 1 por cento e CVCM < 0,1 por cento. Esses polímeros são translúcidos, o que significa que podem ser pigmentados para atender a qualquer requisito de cor. O LSR também tem tempos de ciclo rápidos e menos manuseio de matéria-prima, levando a tempos de entrega mais rápidos e maior produtividade.

Para ajudar os fabricantes a aproveitar todo o potencial desse material, compilamos tudo o que você precisa saber sobre a borracha de silicone líquido.

Fazendo o polímero

Existem algumas maneiras diferentes de fazer o polímero base para um LSR. Como todos os materiais elastoméricos, é necessária uma reação de polimerização para criar cadeias moleculares. Os grupos vinil e metil siloxano são polimerizados para formar cadeias de polidimetilsiloxano. Essas correntes fornecem resistência e flexibilidade ao material. Este processo irá mudá-lo dos componentes iniciais líquidos, quase aquosos, para a forma básica mais viscosa do LSR. É aqui que muitas outras propriedades também podem ser projetadas no material.

Uma vez que o polímero principal é criado, o material é reforçado normalmente com sílica pirogênica. Ao contrário dos materiais orgânicos em que a carga de escolha é o negro de fumo ou argilas (materiais pigmentados), os materiais LSR usam outros silicatos para reforçar as cadeias poliméricas e adicionar resistência à tração ao material.

A partir daqui, o material é dividido em duas metades e o catalisador (platina) e o reticulador são adicionados em metades separadas. Isso aumenta muito a vida útil desses materiais. Quando misturados, a vida útil dos LSRs é curta, em média cerca de oito horas. Ao dividir essas metades, o material pode potencialmente ser armazenado por anos com pouca preocupação com a cura durante esse período.

Tipos de LSR

Existem muitos tipos de materiais LSR. Alguns incluem:

• notas médicas: Nos estágios posteriores, um LSR obterá despojado de extraível para aplicações médicas, que têm requisitos muito sensíveis para evitar a interação com os tecidos. A remoção dos extraíveis também aumenta a resistência do material. Esses graus são normalmente divididos em restritivo (implante com menos de 30 dias) e irrestrito (implante com mais de 30 dias). A composição desses graus é normalmente a mesma, mas é o nível de teste de biocompatibilidade que foi realizado no material. Muitos fornecedores estabelecem arquivos mestres da FDA para ajudar os clientes a obter aprovação para seus dispositivos médicos.

• Autolubrificante: Fluidos incompatíveis podem ser misturados aos componentes. Uma vez que o silicone cura, este material florescerá na superfície para criar uma superfície escorregadia. Em seguida, 1,5 a 3 por cento de um fluido de fenil é adicionado ao silicone, dependendo da taxa de fluido que o cliente deseja florescer.

• Condutor: O negro de fumo de grau condutivo é adicionado aos componentes LSR. Esses graus têm propriedades mecânicas muito boas em comparação com os silicones preenchidos com partículas de metal e podem chegar a 9 ohm-cm de resistividade de volume.

• Autoligação: Os promotores de adesão são adicionados. Isso oferece adesão sem primer a vários substratos. O material funciona bem em nylons com fibra de vidro, aço inoxidável, alumínio e polissulfonas. Ele oferece uma solução perfeita para vedações compostas para reduzir os componentes de montagem ou fornecer uma vedação ainda melhor entre dois componentes correspondentes.

• raio opaco: Sulfato de bário é adicionado para permitir que a peça de silicone seja detectada sob Raios-X. Isso funciona bem para aplicações médicas, como drenos de feridas e cateteres.

• FLSR: O flúor reage à cadeia polimérica e pode ser misturado tipicamente na proporção de 60/40 ou100% fluorosilicone LSR (FLSR)polímero. O benefício é um silicone altamente resistente a combustíveis e óleos. Normalmente, esses FLSR não atendem aos padrões MIL atuais para fluorosilicone. No momento, não há grau alimentício da FDA ou polímeros médicos.  

• retardador de chama: A maioria das borrachas LSR atenderá à classificação UL 94 HB sem quaisquer aditivos. Classificações mais altas, como V1 ou VO, requerem aditivos que liberam água quando decompostos.

• Cura Rápida: Assim como com um etileno propileno onde um terpolímero com ligações duplas é adicionado, um fabricante de LSRs pode determinar o nível de reticulação do elastômero controlando a quantidade de grupos funcionais que são adicionados como locais de cura no material. Isso resulta em maior reatividade para produzir tempos de ciclo muito rápidos para produção em massa de peças de silicone.

O processo de fabricação LSR

Quando um silicone de alta consistência é trazido para nossas instalações, quase sempre precisa de algum tipo de mão de obra para transformá-lo em um tamanho e forma moldável. Na maioria dos casos, tudo o que é necessário é que o material seja dimensionado e moldado para a cavidade do molde — que é referido como execução do material.

Alguns materiais têm uma etapa extra de adição de curas ao material (que foram deixadas de fora para aumentar a estabilidade de prateleira do material). Um LSR remove todas essas etapas. Aqui está uma olhada no processo de fabricação do LSR:

• Os componentes LSR A + B geralmente vêm em um balde de 5 galões ou tambor de 55 galões. Um kit de bombeamento controlado pelo processo pressiona as caçambas para forçar o material a entrar no misturador estático e alimentar a unidade de injeção.

• Em seguida, fluxos de pigmento podem ser adicionados e controlados. Na injeção, o material da prensa será misturado adicionalmente com um parafuso e empurrado para frente para criar um “shot” de material, ou a quantidade necessária para preencher o molde.

• Após o material ser injetado no molde, ele permanecerá preso para curar o LSR. Então, um operador ou um robô removerá o produto curado do molde e o ciclo se repetirá. É um processo eficiente muito rápido, que normalmente leva em média 30 segundos.
  

• Por outro lado, com um material orgânico ou silicone de alta consistência, o tempo médio de ciclo para fazer uma peça é de cerca de seis minutos ou mais. Os materiais curados com peróxido demoram ainda mais, geralmente cerca de nove minutos. O LSR pode levar a uma economia significativa de custos de mão de obra em relação a um material de silicone de alta consistência.

• Etapas secundárias, como pós-cozimento, podem ajudar a reduzir as volatilidades e melhorar o conjunto de compactação. E o processo de rebarbação remove a rebarbação indesejada. Em seguida, é limpo para remover materiais estranhos e embalado para envio.